CN118169596A - 储能系统电压检测方法、装置及电源设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种储能系统电压检测方法、装置及电源设备，该方法包括根据交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段；在加速采样阶段，根据加速采样参数执行电压检测；在常规采样阶段，根据常规采样参数执行电压检测，其中，加速采样参数包括加速采样周期和/或加速采样滤波系数，常规采样参数包括常规采样周期和/或常规采样滤波系数；加速采样周期小于常规采样周期，且加速采样周期与交流电输出周期为非整数倍关系；加速采样滤波系数大于常规采样滤波系数。本发明能够减小采样数据波动，优化电压检测数据采样效果，提高检测可靠性。

Description

储能系统电压检测方法、装置及电源设备

技术领域

本发明涉及储能系统检测技术领域，尤其涉及一种储能系统电压检测方法、装置及电源设备。

背景技术

便携储能系统是一种替代传统小型燃油发电机的、内置锂离子电池的小型储能设备，有大容量、大功率、安全便携的特点，适用于户外出游、应急救灾、医疗抢险、户外作业等多个应用场景。

便携储能系统主要包括锂电池、电池管理系统、主控制板和逆变器，其中，逆变器可实现DC-AC、AC-DC的双向转换，实现交流放电输出或者直流放电输出。图1为现有的便携储能系统在直流放电状态下的单体电芯电压采样曲线的示意图，其记录了便携储能系统在直流放电状态下从满电到放空过程中各单体电压采样值的变化趋势；图2为现有的便携储能系统在交流放电状态下的单体电芯电压采样曲线的示意图，其记录了便携储能系统在交流放电状态下从满电到放空过程中各单体电压采样值的变化趋势；图3为现有的便携储能系统在交流放电状态下的单个电池串电压采样曲线的示意图，其记录了便携储能系统在交流放电状态下从满电到放空过程中单个电池串的电压采样值的变化趋势；图4为现有的便携储能系统在交流放电状态下的一种逆变器输出采样曲线的示意图，其中，曲线Ⅰ表示输出电流采样曲线，曲线Ⅱ表示输出电压采样曲线，交流放电的输出功率为1500W，输出频率为60HZ；图5为现有的便携储能系统在交流放电状态下的一种电池端电流采样曲线的示意图，其中，交流放电的输出功率为1500W，输出频率为60HZ，电池端电流变化频率为120HZ，电流采样峰-峰值近似等于32.86A；图6为现有的便携储能系统在交流放电状态下的一种电池端总电压采样曲线的示意图，其中，交流放电的输出功率为1500W，输出频率为60HZ，电池端电流变化频率为120HZ，电压采样峰-峰值近似等于558.29毫伏。

参见图1所示，在直流放电过程中，各单体采样数据变化稳定，下降曲线光滑。参见图2至图6所示，受逆变器干扰及交流输出周期性的电压、电流等因素影响，电池管理系统在整个交流放电过程中采集的单体电芯的电压采样值呈离散型，且波动幅度较大，前后两个周期的采样偏差值可达几十甚至几百毫伏，易造成误触发电池管理系统的放电限功率策略以及单体欠压故障保护策略，导致电池管理系统控制策略错乱、放电容量不足。在低温开启交流放电时，由于电池管理系统采集的单体电压波动较大，易误触发单体欠压故障保护策略，导致放电终止，影响储能系统的供电可靠性。

发明内容

本发明提供了一种储能系统电压检测方法、装置及电源设备，以解决现有的交流放电电压采样数据波动较大，导致电池管理系统的放电限功率策略及单体欠压故障保护策略误触发的问题，减小采样数据波动。

根据本发明的一方面，提供了一种储能系统电压检测方法，所述储能系统能够实现交流放电输出和直流放电输出，所述储能系统电压检测方法包括：根据所述交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的所述电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段；在所述加速采样阶段，根据加速采样参数执行电压检测；在所述常规采样阶段，根据常规采样参数执行电压检测；其中，所述加速采样参数包括加速采样周期和/或加速采样滤波系数，所述常规采样参数包括常规采样周期和/或常规采样滤波系数；所述加速采样周期小于所述常规采样周期，且所述加速采样周期与交流电输出周期为非整数倍关系；所述加速采样滤波系数大于所述常规采样滤波系数。

可选地，所述电压检测方法还包括：根据所述交流电输出周期，及所述储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定所述加速采样周期；及根据所述输出功率和/或所述数据更新周期确定所述常规采样周期。

可选地，所述根据所述交流电输出周期，及所述储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定所述加速采样周期，包括：根据所述交流电输出周期确定第一周期基准值，其中，所述第一周期基准值与所述交流电输出周期为非整数倍关系；根据所述输出功率和/或所述数据更新周期确定第一周期倍率；根据所述第一周期基准值和所述第一周期倍率确定所述加速采样周期。

可选地，所述加速采样周期与所述输出功率负相关，且所述加速采样周期与所述数据更新周期正相关。

可选地，所述电压检测方法还包括：根据所述储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定所述加速采样滤波系数；及根据所述输出功率和/或所述数据更新周期确定所述常规采样滤波系数。

可选地，所述加速采样滤波系数与所述输出功率正相关，且所述加速采样滤波系数与所述数据更新周期正相关；所述常规采样滤波系数与所述输出功率正相关，且所述常规采样滤波系数与所述数据更新周期正相关。

可选地，所述根据所述交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，包括：根据所述放电参数确定单体电芯的电参数波动率和/或放电阶段；根据所述电参数波动率和/或所述放电阶段对电压采样阶段进行分段；其中，所述放电阶段至少包括放电初始阶段、放电中间阶段和放电末端阶段。

可选地，所述储能系统电压检测方法还包括：在所述储能系统处于非交流放电状态之时，根据所述常规采样参数执行电压检测。

根据本发明的另一方面，提供了一种储能系统电压检测装置，所述储能系统能够实现交流放电输出和直流放电输出，所述储能系统电压检测装置包括：采样配置模块，用于根据所述交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的所述电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段；采样执行模块，用于在所述加速采样阶段，根据加速采样参数执行电压检测，以及，在所述常规采样阶段，根据常规采样参数执行电压检测；其中，所述加速采样参数包括加速采样周期和/或加速采样滤波系数，所述常规采样参数包括常规采样周期和/或常规采样滤波系数；所述加速采样周期小于所述常规采样周期，且所述加速采样周期与所述交流电输出周期为非整数倍关系；所述加速采样滤波系数大于所述常规采样滤波系数。

根据本发明的另一方面，提供了一种电源设备，包括电源本体和逆变器，所述电源设备还包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述储能系统电压检测方法。

本发明实施例的技术方案，通过监测储能系统在交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，在加速采样阶段，根据加速采样参数执行电压检测；在常规采样阶段，根据常规采样参数执行电压检测，解决了现有的交流放电电压采样数据波动较大，导致电池管理系统的放电限功率策略及单体欠压故障保护策略误触发的问题，减小采样数据波动，优化电压检测数据采样效果，有效防止在交流放电末端误触发电池管理系统的放电限功率策略及单体欠压故障保护策略，提高了储能系统电压检测可靠性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的储能系统在直流放电状态下的单体电芯电压采样曲线的示意图；

图2为现有的储能系统在交流放电状态下的单体电芯电压采样曲线的示意图；

图3为现有的储能系统在交流放电状态下的单个电池串电压采样曲线的示意图；

图4为现有的储能系统在交流放电状态下的一种逆变器输出采样曲线的示意图；

图5为现有的储能系统在交流放电状态下的一种电池端电流采样曲线的示意图；

图6为现有的储能系统在交流放电状态下的一种电池端总电压采样曲线的示意图；

图7为本发明实施例一提供的一种储能系统电压检测方法的流程图；

图8为本发明实施例一提供的另一种储能系统电压检测方法的流程图；

图9为本发明实施例一提供的一种加速采样周期计算方法的流程图

图10为本发明实施例一提供的又一种储能系统电压检测方法的流程图；

图11为现有的储能系统在交流放电过程中的单个电池串电压采样曲线的示意图；

图12为本发明实施例一提供的一种交流放电过程中的单个电池串电压采样曲线的示意图；

图13为本发明实施例二提供的一种储能系统电压检测装置的结构示意图；

图14为实现本发明实施例的储能系统电压检测方法的一种电源设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图7为本发明实施例一提供的一种储能系统电压检测方法的流程图，本实施例可适用于储能系统能够实现交流放电输出的应用场景，该方法可由储能系统电压检测装置来执行，该储能系统电压检测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该储能系统电压检测装置可配置于电源设备的电池管理系统中或者配置于独立的电子设备中。

本申请的储能系统的系统参数至少包括输出功率和数据更新周期。本实施例中，可根据输出功率和数据更新周期的数值对储能系统进行分类。示例性地，输出功率可为小于或者等于300W的任一数值，此时，储能系统为低功率储能系统；输出功率可为大于300W，且小于或者等于700W的任一数值，此时，储能系统为中功率储能系统；输出功率还可为大于700W的任一数值，此时，储能系统为大功率储能系统。输出功率和数据更新周期可根据实际使用或者测试要求进行配置，对其具体数值不作限定。

本申请的储能系统工作状态至少包括交流放电状态。典型地，交流放电状态包括但不限于：单一交流放电状态或者交直流混合放电状态。在另一些实施例中，本申请的工作状态还包括非交流放电状态。典型地，非交流放电状态包括充电状态、直流放电状态和静置状态。本申请可通过检测储能系统的系统电流(例如输出电流)确定储能系统的工作状态。示例性地，当系统电流为充电电流时，储能系统的工作状态为充电状态；当系统电流为静置电流时，储能系统的工作状态为静置状态；当系统电流为放电电流时，储能系统的工作状态为放电状态。其中，放电状态可为下述任一项：直流放电状态、交流放电状态或者交、直流混合放电状态。

参见图7所示，本申请的储能系统电压检测方法具体包括以下步骤：

S1：根据交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段。

本实施例中，加速采样阶段的采样频率大于常规采样阶段的采样频率；加速采样阶段的采样数据量大于常规采样阶段的采样数据量。

在一些实施例中，根据交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，包括：根据放电参数确定单体电芯的电参数波动率和/或放电阶段；根据电参数波动率和/或放电阶段对电压采样阶段进行分段；其中，放电阶段至少包括放电初始阶段、放电中间阶段和放电末端阶段。通过不同的放电参数识别电压采样阶段，有利于提高分段精度。可选地，本申请的放电参数至少包括放电时长、放电电压和放电电量中的任一项或者多项组合。其中，放电时长表示储能系统放电开启之后的累积放电时间，本实施例可通过计时器采集放电时长；放电电压可表示储能系统放电过程中的单体电芯的电压；放电电量可表示储能系统放电过程中的单体电芯的剩余电量。示例性地，可根据储能系统的实际使用或者测试需求标定建立放电时长阈值(例如为1分钟)和放电电压阈值(例如：磷酸铁锂放电单体截止电压为2.75V，那么该放电电压阈值可设置为3.0V)，(1)当采样时刻的放电时长小于或者等于放电时长阈值时，判定当前电压采样阶段为放电初始阶段；(2)当放电电压小于或者等于放电电压阈值时，判定当前电压采样阶段为放电末端阶段；在交流放电或交直流混合放电过程中，除前述(1)、(2)两种情形之外，判定当前电压采样阶段为放电中间阶段。

在另一些实施例中，根据交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，还包括：根据预设采样阶段标志位确定对电压采样阶段进行分段。示例性地，若预设采样阶段标志位等于1，则判定当前的电压采样阶段为加速采样阶段；若预设采样阶段标志位等于0，则判定当前的电压采样阶段为常规采样阶段。需要说明的是，当预设采样阶段标志位等于1时，需要在储能系统的工作状态切换为静置状态或者充电状态，才可将预设采样阶段标志位清零。

S2：在加速采样阶段，根据加速采样参数执行电压检测。

其中，加速采样参数包括加速采样周期和/或加速采样滤波系数。加速采样周期表示加速采样阶段的电压采样周期；加速采样滤波系数表示在加速采样阶段，储能系统每更新一次数据需要采集数据的个数。

S3：在常规采样阶段，根据常规采样参数执行电压检测。

其中，常规采样参数包括常规采样周期和/或常规采样滤波系数。常规采样周期表示常规采样阶段的电压采样周期；常规采样滤波系数表示在常规采样阶段，储能系统每更新一次数据需要采集数据的个数。

本实施例的加速采样周期和常规采样周期满足：加速采样周期小于常规采样周期，且加速采样周期与交流电输出周期为非整数倍关系。本实施例的交流电输出周期表示在储能系统上电初始化时配置的单体电芯的电压采样周期。可选地，交流电输出周期可基于储能系统的逆变器输出频率计算得到。典型地，逆变器输出频率可为50HZ或者60HZ。

本实施例的加速采样滤波系数和常规采样滤波系数满足：加速采样滤波系数大于常规采样滤波系数，即言，储能系统每更新一次数据，加速采样阶段的采集数据的数量大于常规采样阶段的采集数据的数量。通过引入滤波系数对电压检测数据进行优化处理，滤波系数越大，效果越明显，电压采样数据波动越小。

具体地，在系统上电时，执行初始化，根据逆变器输出频率配置交流电输出周期；实时检测储能系统的工作状态，当储能系统的工作状态为交流放电或交直流混合放电状态时，在开始放电若干时间(例如为1分钟)内，判定电压采样阶段处于加速采样阶段，基于加速采样周期对单体电芯或者电池串执行电压采样，并基于加速采样滤波系数执行采样数据处理；当放电电压小于或者等于放电电压阈值时，判定电压采样阶段处于加速采样阶段，基于加速采样周期对单体电芯或者电池串执行电压采样，并基于加速采样滤波系数执行采样数据处理，其中，加速采样周期的配置原则为：加速采样周期与交流电输出周期为非整数倍关系，可防止采集的数据落在波峰或波谷上。通过监测系统工作状态实时调整不同放电方式、不同放电阶段的采样参数，可有效防止在交流放电末端误触发电池管理系统的放电限功率策略(例如：当检测到最低单体电压低于3V时，为了延长电池寿命，在低压阶段，电池管理系统会限制最大放电功率)及单体欠压故障保护策略(例如：当检测到最低单体电压低于2.75V时，电池管理系统上报单体欠压一级故障，系统停止放电，SOC显示0％；如果单体电压采集波动大的话，易误提前触发单体欠压一级故障，系统提前停止放电，导致系统放电容量不足，SOC跳变为0％)；在低温开启交流放电时，防止误触发单体欠压故障保护策略，减小采样数据波动，优化电压检测数据采样效果，提高了储能系统电压检测可靠性。

图8为本发明实施例一提供的另一种储能系统电压检测方法的流程图，在图7所示实施例的基础上，示例性地示出了一种配置电压采样周期(包括加速采样周期和常规采样周期)的具体实施方式。

参见图8所示，本实施例的储能系统电压检测方法具体包括以下步骤：

S801：根据交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段。

S802：根据交流电输出周期，及储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定加速采样周期，及根据输出功率和/或数据更新周期确定常规采样周期。

S803：在加速采样阶段，根据加速采样周期执行电压检测。

S804：在常规采样阶段，根据常规采样周期执行电压检测。

具体地，加速采样周期需要参考逆变器输出频率(或交流电输出周期)，例如，若定义逆变器输出频率为50HZ，交流电输出周期等于20ms，加速采样周期可配置为：63ms或126ms或252ms……。在本实施例中，常规采样周期无需参考逆变器输出频率(或交流电输出周期)，本领域技术人员可根据系统参数配置常规采样周期，例如，常规采样周期可配置为125ms或250ms或500ms……通过引入交流电输出周期优化加速采样阶段的采样周期，避免采样数据落入波峰或者波谷，有利于减小采样数据波动。

可选地，加速采样周期与输出功率负相关，且加速采样周期与数据更新周期正相关；常规采样周期与输出功率负相关，且常规采样周期与数据更新周期正相关。具体地，以基于储能系统的输出功率配置电压采样周期(包括加速采样周期和常规采样周期)为例，对于低功率储能系统，使用功率较小，电压的变化速率及幅度会相对较小，加速采样周期可配置为较大的数值，以降低电压采样频率；相反的，对于大功率储能系统，使用功率较大，电压的变化速率及幅度会相对较大，加速采样周期可配置为较小的数值，以提高电压采样频率。以系统参数为数据更新周期为例，不同使用和测试场景下的数据更新周期要求不一样，如要求数据更新速度快，即数据更新周期相对较短，加速采样周期可配置为较小的数值，以提高电压采样频率；相反的，如要求数据更新速度不需要那么快，即数据更新周期相对较长，加速采样周期可配置为较大的数值，以降低电压采样频率。基于储能系统的系统参数匹配不同的数据采样周期，有利于提高不同场景下的电压检测精度，提高检测可靠性。

图9为本发明实施例一提供的一种加速采样周期计算方法的流程图。

参见图9所示，该加速采样周期计算方法具体包括以下步骤：

S901：根据储能系统的交流电输出周期确定第一周期基准值。

其中，第一周期基准值与交流电输出周期为非整数倍关系。示例性地，若定义交流电输出周期为20ms，则第一周期基准值可配置为63ms。

S902：根据储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定第一周期倍率。

其中，第一周期倍率可为小于或者等于1，且大于0的任一数值。

S903：根据第一周期基准值和第一周期倍率确定加速采样周期。

本实施例中，第一周期倍率的数值越大，对应的加速采样周期的数值越小。例如，以第一周期基准值为63ms为例，若第一周期倍率等于1(即第一周期倍率为全速倍率)，则对应的加速采样周期等于63ms；若第一周期倍率等于(即第一周期倍率为半速倍率)，则对应的加速采样周期等于126ms；若第一周期倍率等于/>(即第一周期倍率为三分之一速倍率)，则对应的加速采样周期等于252ms。

具体地，本实施例可通过标定建立不同输出功率及不同数据更新周期下第一周期倍率的数据库，例如，第一周期倍率的数据库包括：全速倍率、半速倍率、三分之一速倍率……。在配置加速采样周期时，通过比对输出功率和/或数据更新周期确定第一周期倍率。本实施例中，储能系统的输出功率越大，经第一周期倍率处理得到的加速采样周期越小；储能系统的输出功率越小，经第一周期倍率处理得到的加速采样周期越大；储能系统的数据更新周期越小，经第一周期倍率处理得到的加速采样周期越小；储能系统的数据更新周期越大，经第一周期倍率处理得到的加速采样周期越大。进一步地，根据第一周期倍率和第一周期基准值确定对应的加速采样周期，例如，全速倍率对应全速加速采样周期，半速倍率对应半速加速采样周期，三分之一速倍率对应三分之一速加速采样周期……由此，通过标定建立周期倍率数据库，在不用应用场景下匹配不同的加速采样周期，可兼容不同应用场景，有利于优化电压采样数据。

需要说明的是，在配置常规采样周期时，同样根据储能系统的输出功率和/或数据更新周期匹配对应的周期倍率和常规采样周期。通过标定建立不同输出功率及不同数据更新周期对应的周期倍率的数据库，例如，将常规采样阶段的周期倍率配置为全速倍率、半速倍率、四分之一速倍率……，对应的，常规采样周期被配置为全速常规采样周期、半速常规采样周期、四分之一速常规采样周期，相同部分不再赘述。

还需要说明的是，全速加速采样周期小于全速常规采样周期；半速加速采样周期小于半速常规采样周期；三分之一速加速采样周期小于三分之一速常规采样周期……

图10为本发明实施例一提供的又一种储能系统电压检测方法的流程图，在图7所示实施例的基础上，示例性地示出了一种配置采样滤波系数(包括加速采样滤波系数和常规采样滤波系数)的具体实施方式。

参见图10所示，本实施例的储能系统电压检测方法具体包括以下步骤：

S101：根据交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段。

S102：根据储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定加速采样滤波系数；及根据输出功率和/或数据更新周期确定常规采样滤波系数。

S103：在加速采样阶段，根据加速采样滤波系数对电压检测数据进行滤波处理。

S104：在常规采样阶段，根据常规采样滤波系数对电压检测数据进行滤波处理。

可选地，根据加速采样滤波系数对电压检测数据进行滤波处理，包括：采用滑动滤波方式进行滤波处理。具体地，根据加速采样滤波系数确定滑动窗口，基于该滑动窗口采样M个单体电芯的电压值，其中，M为大于等于1的正整数；使用“冒泡法”将M个单体电芯的电压值按照从大到小或从小到大排序，去除最大的M/3个值与最小的M/3个值，剩余值累加取平均值，实现数据滤波。通过配置加速采样滤波系数，对加速采样阶段的电压检测数据进行优化处理，加速采样滤波系数越大，数据滤波效果越明显，电压采样数据波动越小。

可选地，加速采样滤波系数与输出功率正相关，且加速采样滤波系数与数据更新周期正相关；常规采样滤波系数与输出功率正相关，且常规采样滤波系数与数据更新周期正相关。示例性地，以系统参数为输出功率为例，对于低功率储能系统，使用功率较小，电压的变化速率及幅度会相对较小，滤波系数可配置为滤波数量较少的数值(例如为5或10)；相反的，对于大功率储能系统，使用功率较大，电压的变化速率及幅度会相对较大，滤波系数可配置为滤波数量较多的数值(例如为22或32)。以系统参数为数据更新周期为例，不同使用和测试场景下的数据更新周期要求不一样，如要求数据更新速度快，即数据更新周期相对较短，滤波系数可配置为滤波数量较少的数值(例如为5或10)；相反的，如要求数据更新速度不需要那么快，即数据更新周期相对较长，滤波系数可配置为滤波数量较多的数值(例如为22或32)。基于储能系统的系统参数匹配不同的滤波系数，适应性地改善不同场景下的电压检测数据处理效果，有利于扩展电压检测方法的应用场景。

在一些实施例中，本申请的储能系统电压检测方法还包括：在加速采样阶段，根据加速采样周期执行电压采集，并基于加速采样滤波系数对电压检测数据进行滤波处理；及在常规采样阶段，根据常规采样周期执行电压采集，并基于常规采样滤波系数对电压检测数据进行滤波处理。获取加速采样周期、加速采样滤波系数、常规采样周期及常规采样滤波系数的方法与上述实施例相同，相同部分不再赘述。

在一些实施例中，本申请的储能系统电压检测方法还包括：在非交流放电状态下，根据常规采样参数执行电压检测。具体地，当判定系统状态为充电状态或静置状态或DC放电状态时，可基于常规采样参数(例如常规采样周期和常规采样滤波系数)对储能系统的各个单体电芯进行电压采样。在储能系统运行时，通过交流放电状态与非交流放电状态调整相对应的采样周期与滤波系数，在初始放电及放电末端启用加速采样模式，在非初始放电及非放电末端启用常规采样模式，解决交流放电首末端采样数据波动较大的问题，同时，有效控制采样数据量。

图11为现有的储能系统在交流放电过程中的单个电池串电压采样曲线的示意图；图12为本发明实施例一提供的一种交流放电过程中的单个电池串电压采样曲线的示意图，在图11和图12中，纵坐标表示相邻两个周期采样的电压差(mV)。

参见图11所示，在现有技术中，相邻两个周期的采样电压跳动偏大，数据变化不平滑。参见图12所示，使用本发明提供的储能系统电压检测方法后，放电初始阶段和放电末端的相邻两个周期的采样电压跳动较小，例如，采样电压偏差值可控制在6mV以内，较现有技术有明显的改善效果。

实施例二

基于同一发明构思，本发明实施例二提供了一种储能系统电压检测装置，该储能系统能够实现交流放电输出和直流放电输出。图13为本发明实施例二提供的一种储能系统电压检测装置的结构示意图。如图13所示，该储能系统电压检测装置包括：采样配置模块101和采样执行模块102。

其中，采样配置模块101，用于根据交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段；采样执行模块102用于在加速采样阶段，根据加速采样参数执行电压检测，以及，在常规采样阶段，根据常规采样参数执行电压检测；其中，加速采样参数包括加速采样周期和/或加速采样滤波系数，常规采样参数包括常规采样周期和/或常规采样滤波系数；加速采样周期小于常规采样周期，且加速采样周期与交流电输出周期为非整数倍关系；加速采样滤波系数大于常规采样滤波系数。

可选地，采样执行模块102被配置为：根据交流电输出周期，及储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定加速采样周期；及根据输出功率和/或数据更新周期确定常规采样周期。

可选地，采样执行模块102还被配置为：根据交流电输出周期确定第一周期基准值，其中，第一周期基准值与交流电输出周期为非整数倍关系；根据输出功率和/或数据更新周期确定第一周期倍率；根据第一周期基准值和第一周期倍率确定加速采样周期。

可选地，加速采样周期与输出功率负相关，且加速采样周期与数据更新周期正相关。

可选地，采样执行模块102还被配置为：根据储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定加速采样滤波系数；及根据输出功率和/或数据更新周期确定常规采样滤波系数。

可选地，加速采样滤波系数与输出功率正相关，且加速采样滤波系数与数据更新周期正相关；常规采样滤波系数与输出功率正相关，且常规采样滤波系数与数据更新周期正相关。

可选地，采样配置模块101被配置为：根据放电参数确定单体电芯的电参数波动率和/或放电阶段；根据电参数波动率和/或放电阶段对电压采样阶段进行分段；其中，放电阶段至少包括放电初始阶段、放电中间阶段和放电末端阶段。

可选地，采样执行模块102还被配置为：在储能系统处于非交流放电状态之时，根据常规采样参数执行电压检测。

本发明实施例所提供的储能系统电压检测装置可执行本发明任意实施例所提供的储能系统电压检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，相同部分不再赘述。

实施例三

基于上述任一实施例，本发明实施例三提供了一种电源设备，本实施例的电源设备包括电源本体和逆变器，其中，逆变器能够实现交流放电输出和直流放电输出。本实施例的电源设备还包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述储能系统电压检测方法。

图14示出了可以用来实施本发明的实施例的电源设备的结构示意图。电源设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电源设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图14所示，电源设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电源设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电源设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电源设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如本申请的储能系统电压检测方法。

在一些实施例中，本申请的储能系统电压检测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电源设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的储能系统电压检测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行本申请的储能系统电压检测方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电源设备上实施此处描述的系统和技术，该电源设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电源设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储能系统电压检测方法，所述储能系统能够实现交流放电输出和直流放电输出，其特征在于，所述储能系统电压检测方法包括：

根据所述交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的所述电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段；

在所述加速采样阶段，根据加速采样参数执行电压检测；

在所述常规采样阶段，根据常规采样参数执行电压检测；

其中，所述加速采样参数包括加速采样周期和/或加速采样滤波系数，所述常规采样参数包括常规采样周期和/或常规采样滤波系数；

所述加速采样周期小于所述常规采样周期，且所述加速采样周期与交流电输出周期为非整数倍关系；

所述加速采样滤波系数大于所述常规采样滤波系数。

2.根据权利要求1所述的储能系统电压检测方法，其特征在于，所述电压检测方法还包括：

根据所述交流电输出周期，及所述储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定所述加速采样周期；

及根据所述输出功率和/或所述数据更新周期确定所述常规采样周期。

3.根据权利要求2所述的储能系统电压检测方法，其特征在于，所述根据所述交流电输出周期，及所述储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定所述加速采样周期，包括：

根据所述交流电输出周期确定第一周期基准值，其中，所述第一周期基准值与所述交流电输出周期为非整数倍关系；

根据所述输出功率和/或所述数据更新周期确定第一周期倍率；

根据所述第一周期基准值和所述第一周期倍率确定所述加速采样周期。

4.根据权利要求2所述的储能系统电压检测方法，其特征在于，所述加速采样周期与所述输出功率负相关，且所述加速采样周期与所述数据更新周期正相关。

5.根据权利要求1所述的储能系统电压检测方法，其特征在于，所述电压检测方法还包括：

根据所述储能系统的输出功率和/或数据更新周期确定所述加速采样滤波系数；

及根据所述输出功率和/或所述数据更新周期确定所述常规采样滤波系数。

6.根据权利要求5所述的储能系统电压检测方法，其特征在于，所述加速采样滤波系数与所述输出功率正相关，且所述加速采样滤波系数与所述数据更新周期正相关；

所述常规采样滤波系数与所述输出功率正相关，且所述常规采样滤波系数与所述数据更新周期正相关。

7.根据权利要求1所述的储能系统电压检测方法，其特征在于，所述根据所述交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，包括：

根据所述放电参数确定单体电芯的电参数波动率和/或放电阶段；

根据所述电参数波动率和/或所述放电阶段对电压采样阶段进行分段；

其中，所述放电阶段至少包括放电初始阶段、放电中间阶段和放电末端阶段。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的储能系统电压检测方法，其特征在于，还包括：在所述储能系统处于非交流放电状态之时，根据所述常规采样参数执行电压检测。

9.一种储能系统电压检测装置，所述储能系统能够实现交流放电输出和直流放电输出，其特征在于，所述储能系统电压检测装置包括：

采样配置模块，用于根据所述交流放电状态下的放电参数对电压采样阶段进行分段，其中，分段后的所述电压采样阶段至少包括：加速采样阶段和常规采样阶段；

采样执行模块，用于在所述加速采样阶段，根据加速采样参数执行电压检测，以及，在所述常规采样阶段，根据常规采样参数执行电压检测；

其中，所述加速采样参数包括加速采样周期和/或加速采样滤波系数，所述常规采样参数包括常规采样周期和/或常规采样滤波系数；

所述加速采样周期小于所述常规采样周期，且所述加速采样周期与所述交流电输出周期为非整数倍关系；

所述加速采样滤波系数大于所述常规采样滤波系数。

10.一种电源设备，包括电源本体和逆变器，其特征在于，所述电源设备还包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至8中任一项所述的储能系统电压检测方法。